М’язова діяльність в умовах зниженого атмосферного тиску, а також відносної вагомості.

М’язова діяльність в умовах високогір’я. Відомо, що для місцевості, розташованої на рівні моря, барометричний тиск в середньому становить 760 мм рт.ст. і організм людини піддається впливу звичайної сили тяжіння. Хоча організм людини здатний переносити помірні коливання цих параметрів, значні їх коливання можуть викликати серйозні проблеми зі здоров’ям.

В умовах високогір’я барометричний тиск є зниженим, а, отже, зниженим є і атмосферний і парціальний тиски кисню, внаслідок чого обмежується легенева дифузія й транспорт кисню у тканини. Зниження доставки кисню у тканини тіла призводить до гіпоксії (дефіциту кисню).

Суміш газів у вдихуваному повітрі в умовах високогір’я така ж сама, як у місцевості, розташованій на рівні моря: кисню – 20,93%, діоксиду вуглецю – 0,03%, азоту – 79,04%. Парціальний тиск кожного газу знижується пропорційно збільшенню висоти. Знижений парціальний тиск веде до зниження м’язової діяльності в умовах високогір’я внаслідок зниження градієнта тиску, що негативно впливає на транспорт кисню у тканини. Зі збільшення висоти температура знижується, що супроводжується зниженням кількості водяної пари в повітрі, через це сухіше повітря може призвести до зневоднення організму шляхом збільшення невідчутних втрат води.

Підвищення вентиляції легень в умовах високогір’я зумовлено меншою густиною повітря. Якщо висота нижче ніж 1600м, то умови високогір’я не суттєво впливають на МСК та м’язову діяльність, що потребує витривалості. У випадках, коли висота перевищує 1600м, то МСК знижується майже на 11% з кожним збільшенням висоти на 1000м.

Очевидно, що в умовах високогір’я підвищується анаеробний метаболізм під час м’язової діяльності, щоб задовольняти енергетичні потреби організму, оскільки процес окислення обмежений. Відповідно підвищується концентрація лактату у крові за однієї умови, що м’язове зусилля не є максимальним. Адже в останньому випадку, за даними деяких авторів, акумуляції лактату у крові знижено (Jreen H.J. et. al., 1988). Це, очевидно, зумовлено нездатністю організму досягти інтенсивної роботи, що викликає максимальне утворення енергії.

Умови зниженого атмосферного тиску найбільшою мірою впливають на тривалу м’язову діяльність, котра ставить високі вимоги до системи транспорту кисню у системі анаеробного утворення енергії. В умовах високогір’я він знижується від 10 до 25%, порівняно з його величиною у звичайних умовах, (наприклад, на вершині Евересту). Це значно обмежує здатність організму виконувати фізичне навантаження. Однак індивідууми, які характеризуються вищою аеробною здатністю, в умовах високогір’я можуть виконувати стандартне навантаження з меншим відчутним зусиллям і за меншого навантаження на серцево-судинну систему, ніж ті, в кого МСК нижче.

Умови середньогір`я не справляють негативного впливу на анаеробну діяльність тривалістю не менше 1 хв. (наприклад, плавання спринтерські дистанції). Така діяльність лише в деякій мірі залежить від функціонування кисневотранспортної системи та анаеробного метаболізму. Енергія для неї забезпечують гліколітична система та система АТФ-КФ.

Окрім того, розріджене повітря в умовах високогір’я справляє менший аеродинамічний опір руху спортсмена. (наприклад, успішні виступи спринтерів з бігу та стрибунів у довжину на іграх ХІХ Олімпіади в Мехіко в 1968р. Під час виконання виснажливого фізичного навантаження в умовах високогір’я рівні лактату у крові і м’язах, як вже було сказано раніше вищі, ніж під час виконання такого ж навантаження у звичних умовах. Це може бути пов’язане зі зниженою активністю м’язових ферментів, а також зменшеним загальним обсягом виконуваної роботи з максимальним зусиллям в умовах високогір’я.

В умовах високогір’я включаються адаптаційні реакції: об’єм плазми спочатку зменшується, збільшуючи при цьому відносну кількість еритроцитів і, отже, гемоглобіну у даному об’ємі крові, що призводить до підвищення кисневотранспортної здатності даного об’єму крові. Це адаптаційна реакція позитивно впливає на виконання невеликих фізичних навантажень, однак погіршує витривалість під час суб- і максимальних навантаженнях.

М’язи в цих умовах зазнають значних структурних та метаболічних змін. Наприклад, деякі адаптаційні реакції, котрі спостерігалися при гострій гіпоксії в учасників експедиції на Еверест та Мак-Кінлі, показали, що поперечний розріз м’язових волокон зменшувався, що призвело до зниження загальної площі м’язів. Щільність капілярів збільшилася, що підвищило надходження до них крові та кисню.

Нездатність м’язової системи впоратися з фізичним навантаженням в умовах високогір’я може бути пов’язане зі зменшенням маси м’язів та здатності утворювати АТФ.

Тривале перебування в умовах високогір’я призводить до втрати апетиту та суттєвого зниження маси тіла (у тому числі м’язової маси), що пов’язано зі втратою апетиту та вичерпанням запасів білка у м’язах.

3-4 тижні перебування в умовах високогір’я призводить до зниження активності мітохондрій та гліколітичних ферментів у м’язах ніг (латерального широкого м’яза стегна та литкового). Це вказує на те, що крім отримання меншої кількості кисню, м’язи в певній мірі втрачають свою здатність здійснювати окислювальне фосфарилювання, а також виконувати аеробну та анаеробну роботу.

Спортивне тренування та м’язова діяльність в умовах високогір’я. Тренування в умовах високогір’я можуть поліпшуватися спортивні результати. Передумовами для цього є: 1) тренування в умовах високогір’я викликає значну гіпоксію тканин, що є необхідним підґрунтям ініціації реакції на тренування; 2) збільшення числа еритроцитів та концентрації гемоглобіну; 3) поліпшується кисневотранспортна здатність у випадку повернення у звичні умови. І хоч ці зміни через кілька днів зникають, однак вони дають спортсмену певну перевагу.

Тренувальні заняття, що забезпечують оптимальний рівень адаптації вважають висоту 1500м і більше: причому 1500м – мінімальний рівень, за якого спостерігається тренувальний ефект, до 3000м – максимальний рівень, за якого досягається максимальний тренувальний ефект. У перші дні перебування в умовах високогір’я працездатність знижується, тому інтенсивність тренувальних занять у перші дні – має бути 60-70% звичайної. Її необхідно поступово збільшувати, доводячи до максимальної протягом 10-14 днів.

Натомість спортсменам командних видів спорту, що потребують значного рівня витривалості (баскетбол, волейбол або футбол) рекомендується провести протягом кількох тижнів інтенсивні аеробні тренування у звичайних умовах, щоб підвищити рівень МСК. Це дозволить їм змагатися в умовах високогір’я при відносно низькій інтенсивності порівняно з тими, хто не тренується таким чином.

Нездужання, зумовлені перебуванням в умовах високогір’я.

У разі зниження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі, альвеолярному повітрі і в крові може розвинутися, як вже було сказано раніше, патологічний стан – гіпоксія. Перші її ознаки проявляються у випадку зниження кисню у вдихуваному повітрі нижче ніж 140 мм.рт.ст. (нормальна величина над рівнем моря 160 мм.рт.ст.), що можливо на висоті 1500м і більше. Гіпоксія нерідко називають «підступним» патологічним станом. В основі підступності лежить характерна тріада ознак:

· Ейфорія (підвищений настрій).

· Втрата свідомості (без провісників, на доброму емоційному фоні).

· Ретроградна амнезія (втрата пам’яті про попередню подію).

Зміна функцій організму у разі гіпоксії носять адаптаційний і компенсаторний характер і спрямовані на боротьбу з кисневою недостатністю.

Це проявляється передовсім посиленням функцій органів дихання й кровообігу, збільшенням кількості еритроцитів, гемоглобіну, об’єму циркулюючої крові й наростанням її кисневої ємності.

За умови значного ступеня кисневої недостатності або погіршенні компенсаторних реакцій в організмі людини розвивається низка фізіологічних й патофізіологічних механізмів, які отримали назву гірської або висотної хвороби. Симптоматика її така:

· Головний біль;

· Нудота;

· Блювання;

· Задишка;

· Безсоння.

Ці симптоми як правило, виникають через 6-96 годин з моменту знаходження в умовах високогір’я. гостра висотна хвороба не являє загрози для життя, однак може створити для людини досить неприємний дискомфорт. У деяких випадках стан може погіршитися. У постраждалого може виникнути тяжкий ступінь гірської хвороби-набряк легень або мозку. Подібні ускладнення вимагають невідкладних лікарських заходів.

До кінця причини виникнення гострої висотної хвороби не відомі. Найбільш правдоподібно, що причиною гострої висотної хвороби є акумуляція в тканинах і особливо, в серцевому м’язі діоксиду вуглецю. З виникненням діоксидної інтоксикації на зразок гострого отруєння, в кінцевому рахунку призводить до міокардіальної недостатності, порушенню окисних процесів в клітинах тощо.

Поступове сходження (не більше 300м на день) на висоту понад 3000м зазвичай запобігає виникненню гострої висотної хвороби. Можливо також застосування лікарських препаратів з профілактичною метою (діуретинів, кардіотонічних). Набряк легень та мозку – це накопичення рідини в легенях або черевній порожнині, що відповідає всім канонам гострої серцевої недостатності, яка може закінчитися смертю. На до госпітальному етапі лікування передбачає введення додаткової кількості кисню через маску з адекватною швидкістю та переміщення хворого на нижчу висоту.

М’язова система в умовах невагомості.

Умови мікроневагомості створюють певний виклик нормальному функціонуванню організму людини. Маса об’єкта, що спричиняє на нього сили тяжіння, знижується, якщо об’єкт віддаляється від поверхні землі на відстань 12872 км; маса тіла при цьому становить усього близько ¼ його маси на землі. На відстані 337890 км від поверхні землі тіло стає невагомим, оскільки сила тяжіння дорівнює Оg. Якщо тіло людини стає невагомим, то зникає навантаження на кістки та на антигравітаційні м’язи (що утримують положення тіла). З часом це призводить до зниження їх здатності функціонувати.

В імітованих та дійсних умовах часткової невагомості сила та площа поперечного розрізу повільно – та швидкоскоротливих м’язових волокон зменшується.

Отже в умовах невагомості є очевидною можливість м’язової атрофії та зниження сили. Разом з тим, результати польотів на космічних кораблях свідчить, що добре продумана програма фізичних навантажень може значно протидіяти зменшенню розміру м’язів та погіршенню їх функцій (Thornton W.E., Rummel J.A. 1977). А тому в центрах космічних польотів розробляються силові тренувальні програми, котрі б дозволили звести до мінімуму зниження функцій м’язів. Оскільки максимальній негативній дії піддаються антигравітаційні м’язи, виникає необхідність у створені тренажерів для забезпечення адекватного навантаження саме на ці м’язи.

Дата добавления: 2017-02-01